基于地下煤气化的循环地热供暖系统技术方案

本申请公开了一种基于地下煤气化的循环地热供暖系统。该系统可以包括：U型地热井，部署在地下煤气化区域上方砂岩层，内部有热介质循环流动；地热系统，其入口通过热泵与U型地热井的采出端连接，其出口与U型地热井的注入端连接，实现热介质的循环；U型煤气化通道，其水平段部署在地下煤气化区域，使煤气化区域与砂岩层产生热量，加热热介质；从U型地热井的注入端注入热介质，水平段与砂岩层通过套管方式实现中深层地热能的采集，从U型地热井采出热介质进入地热系统，为末端用户供暖。本发明专利技术通过产出井煤气传输过程中的热能，提高地下气化热能的利用率，解决煤气化后生产出来的煤化气中CO2排放问题，实现经济有效开发。实现经济有效开发。实现经济有效开发。

【技术实现步骤摘要】
基于地下煤气化的循环地热供暖系统


[0001]本专利技术涉及煤炭资源综合利用领域，更具体地，涉及一种基于地下煤气化的循环地热供暖系统。

技术介绍

[0002]煤气化是煤炭高效洁净利用的核心技术之一，其产物合成气(CO与H2)是诸多煤化工过程的起点，大力发展煤气化技术可以有效降低煤化工过程的成本。受传统煤气化工艺的启发，也出现了将煤的开采与气化工艺结合起来进行的设想：煤地下气化(underground coal gasification,UCG)。煤地下气化工艺将地底的煤层当作一个封闭的气化炉，对煤层进行有控制的燃烧气化。与传统煤气化工艺相似，气化剂一般为O2(空气)与H2O，通过注入井注入至地下通道(或洞穴)，与煤层就地反应。煤地下气化工艺节省了煤炭开采与运输的成本，另一方面也降低了采矿工人的安全，为煤炭的开发和加工利用提供了潜在的发展方向。
[0003]煤炭储层煤气化主要采用的燃烧气化的方式，导致煤层温度上升到500
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1600℃。煤气化后储层形成潜在的地热资源。但是，这部分地热资源留在地下白白浪费，目前无任何资料报本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于地下煤气化的循环地热供暖系统，其特征在于，包括：U型地热井，部署在地下煤气化区域上方砂岩层，内部有热介质循环流动；地热系统，其入口通过热泵与所述U型地热井的采出端连接，其出口与所述U型地热井的注入端连接，实现所述热介质的循环；U型煤气化通道，其水平段部署在地下煤气化区域，使煤气化区域与砂岩层产生热量，加热所述热介质；从所述U型地热井的注入端注入热介质，水平段与砂岩层通过套管方式实现中深层地热能的采集，从所述U型地热井采出所述热介质进入所述地热系统，为末端用户供暖。2.根据权利要求1所述的基于地下煤气化的循环地热供暖系统，其中，所述热介质为水或CO2。3.根据权利要求1所述的基于地下煤气化的循环地热供暖系统，其中，建立基于温度变化的渗流方程，计算温度变化区间，进而确定U型地热井的水平井段的位置。4.根据权利要求3所述的基于地下煤气化的循环地热供暖系统，其中，建立考虑温度变化的渗流方程，通过数值模拟计算所述U型煤气化通道范围内轴向和砂岩层径向温度的变化范围。5.根据权利要求3所述的基于地下煤气化的循环地热供暖系统，其中，温度场方程为：其中，为热传导项，为化学反应热源项，为...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾英，史云清，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院，
类型：发明
国别省市：